有机硅是一种高分子合成材料,日常生活中常见到它的身影,如小孩奶嘴、水杯盖密封垫、玻璃窗密封条等,正是利用了有机硅在耐高低温、防水、绝缘等性能上的优势。有机硅工业在中国的起步,一般认为是1970年代江西星火厂,而学术理论的研究则可上溯到1960年代的晨光化工研究院,乃至更早些的北京化工试验所和沈阳化工研究院在解放初的工作。不过,这还并不是有机硅概念在中国的最早介绍与起步研究。事实上,在抗日战争尚未结束时,即民国末期,国内便已有对silicone这种新型有机高分子材料的报道和初步研究。国际有机硅工业制造肇始自1940年代初,也就是说中国对有机硅材料的认识是毫无迟滞、相当及时的。
Silicone的中文译名最初并不是有机硅,而是出现过几个不同的名字:矽力孔,矽力刚,矽力康……本文以这些译名为线索,辅以当时时代背景的特点,试对有机硅在中国的早期传播情形作一还原,以说明有机硅材料问世之初便迅速传入东方大国,并获得了相当的关注。
一、矽力孔
1945年,《北大化讯》杂志上登载的一篇题为《矽力孔》的文章,堪为国内最早对有机硅概念的引介。文章开篇写道“如今美国有一种极其新奇的人造树脂,名叫‘矽力孔’(silicones)。这多能的新来者,具有惊人的威力,为近卅年来可塑体的进展放一异彩!”
《北大化讯》是北京大学化学系主办的一本公开发行的学术杂志,1944年创刊,受众面不算大,但对中国化学界产生的影响却十分深远,原因之一即在于它常能将国际上有关化学的最新动向与最新发明及时的介绍到国内来。有机硅材料便是其中的一个例子。众所周知,有机硅材料最早由英国化学家基平(F. Kipping)等人实现实验室的合成,时间在1930年代,而真正实现工业投产则是1940年代初。因此,1945年的这篇《矽力孔》的报道不可不谓相当及时。
关于有机硅的合成方法,在今天已是公开的科学知识,但在当时则还属秘方,“它的制法,虽尚未被保守秘密,而且那些研究‘矽力孔’的科学家,也许在多多少少的变动着他们的综合手续,但无论如何,我们深知‘矽力孔’是由石油、细沙和食盐水混制而成。”《矽力孔》的推测显然不错,但还十分粗略,也反映出当时(即便是北大)国内对有机硅的具体技术细节还知之甚少。
接下来文章生动的介绍了有机硅的几种应用,从硅油、硅脂到硅橡皮(橡胶)十分全面。在硅油防水性方面,“……现在美国有一种纸烟,能在水中浸渍很久而不被湿坏,这是因为在纸和烟草的纤维上,涂了一层‘矽力孔’……试想,于大雨滂沱中,我们穿着‘矽力孔’喷过的衣帽,仍能干燥如初,该是怎样令人神往的事。”而在绝缘性方面,“……一部三匹马力的电动机换用‘矽力孔’绝缘之后,即有十匹马力了。”
文章不仅描述生动,而且和当时正在进行的抗战相联系,突出了学以致用的考虑。比如介绍有机硅耐受温度区间较宽的特点时,“飞机滑润油最好掺加一些膏脂状的‘矽力孔’……是一种适应温度剧变的良剂……尤其是战斗机,……很需要这适应温度剧变的调节剂。”关于有机硅橡皮耐高温的特性,更直接举了B-29战斗机的例子,“‘矽力孔’橡皮的制造,经过长期的试验卒告成功……目下怒吼于东京上空的B-29所装用的输油管、排气活塞,和军舰探海灯上,透镜边沿的缓冲材料,都非用这种新橡皮不可……”
不过,文章并非对‘矽力孔’一味褒奖,而是也指出了它在引伸性上的缺点,比如做不了车胎。但“工程师们也深信这一困难并非不可解除的,有它远大的前途”。今天,有机硅越来越广泛的应用,越来越重要的地位,无疑已印证了当年的期待。
《矽力孔》作者郅如茂,1936年考入北大化学系,写这篇文章时在西南联合大学读研究生,解放后在油脂化工领域供职,翻译了大量的国际标准。我们感谢郅先生在有机硅材料的先驱性工作。
二、矽力康
在郅如茂的《矽力孔》之后,翌年即1946年,《真理与自由》杂志上也刊登了一篇介绍silicone的文章,但没有用矽力孔的译法,而改译为“矽力康”。作者佚名。“要是你的收音机曾经敷了矽力康,明年夏季你就可以带它去游泳,上了海滩之后,你扭动开关就可以听你的音乐了”。显然,文章的开首一节也是说明有机硅材料的防水性。然后接着提及了有机硅的一个妙用,“……敷在眼镜上,会供给一个新的表面,使眼镜明亮清晰到一两星期之久”,文章开头的表述,在体现防水的同时也突出了防尘性。
文章还描述了一则“失传”的应用,今天听来已十分新鲜,“……另一种矽力康是一种脂肪,像透明蓝宝石的色泽,从来没有一种脂肪像这样的。它在油煎锅上是不会融解的。在零下六十度又不会冻硬”。然后,作者笔锋一转,也联系到当时的战争,“要是希特勒在苏联的第一个冬季时,拥有一种矽力康脂肪,他的大炮在零下四十度时,就不致因为其脂肪冻硬而崩解,终会变成不能使用。”读过之后,也才恍悟,这里的脂肪应该说的是润滑油吧。该文译于1946年,文末称“美国军队已把这种物质作许多的使用,制造矽力康的第一所工厂已在今春大规模开工了”。这里的工厂指的应该便是道康